Математика
О решении задач тепломассопереноса в кусочно-однородных областях со слабо проницаемой плёнкой
С. Е. Холодовский Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия
Аннотация:
Рассмотрены краевые задачи для уравнений теплопроводности в полосе
$D\,(x\in R,\,0<y<a)$, разделённой слабо проницаемой плёнкой
$x=0$ на две полуполосы
$D_1(x<0,\,0<y<a)$ и
$D_2(x>0,\,0<y<a)$ с различной проницаемостью
$k_i$ в
$D_i$, при различных типах граничных условий. Слабо проницаемая плёнка моделируется бесконечно тонким слоем с бесконечно малой проницаемостью. Для потенциалов
$u_i(x,y,t)$ выведены обобщённые условия сопряжения на плёнке. Рассмотрены задачи со слабо проницаемой плёнкой
$x=0$ для установившихся процессов в кусочно-однородной полосе
$D$ (при
$k_1\neq k_2$), для неустановившихся процессов в однородной полосе
$D$ (при
$k_1=k_2$), а также для неустановившихся процессов в кусочно-однородном стержне (при
$k_1\neq k_2$ для одномерных уравнений теплопроводности). Выведены общие формулы, выражающие решения рассмотренных задач через решения аналогичных классических задач в соответствующей однородной области
$D$ (без плёнки) в виде быстросходящихся несобственных интегралов. Для рассмотренного класса задач доказана теорема существования и единственности.
Ключевые слова:
краевая задача для уравнения теплопроводности, слабо проницаемая плёнка.
УДК:
517.956 Поступила в редакцию: 21.06.2021
Исправленный вариант: 28.08.2021
DOI:
10.47475/2500-0101-2021-16305